Prise en main de l'oscilloscope

Quand on ouvre le module propagation du son, on dispose :

· d'un oscilloscope prêt pour mémoriser deux tensions (mode DUAL)

· d'un Générateur de tensions Basses Fréquences (GBF) initialement éteint.

· de la possibilité d'émettre un bruit en frappant dans les mains : la tension produite aux bornes de chacun des micros quand il reçoit le son est alors enregistrée et apparaît sur l'écran de l'oscilloscope.

1. La tension aux bornes du micro A

· L'oscilloscope étant « prêt pour mémorisation », frapper dans les mains (bouton « Clap ») : le signal mémorisé apparaît sur l'écran.

· Sur l'oscilloscope, sélectionner la voie A (bouton « YA ») : seule reste visible la tension enregistrée aux bornes du micro A ; le défilement du spot à partir du bord gauche de l'écran a commencé à l'instant du clap.
Tant que cette tension est restée nulle, le spot est resté sur la ligne médiane de l'écran à la valeur « zéro » ; au moment de l'impulsion de tension correspondant à la réception du bruit par le micro, la valeur de la tension augmente brusquement.
La valeur atteinte par la tension peut être lue sur l'écran en comptant le nombre nv de divisions franchies verticalement par le spot, connaissant la sensibilité de la voie A.

· Remarquer que la définition de la sensibilité s'affiche dans le rectangle d'information quand on approche la souris de la zone de réglage de la sensibilité.

· Modifier la sensibilité au moyen de la souris pour afficher la valeur 0,2 V/div. Que constate-t-on sur l'écran ? Mesurer alors sur l'écran les valeurs extrêmes positive et négative de la tension. La tension a-t-elle changé quand on a modifié la sensibilité ?

2. Le déplacement du micro

· Avec la souris, déplacer le micro A pour le rapprocher de la source du bruit, en le plaçant à 
30 cm des mains par exemple : utiliser les graduations de la règle et vérifier la valeur indiquée en mètre dans le cadre « Position du micro A ».

· Faire un nouveau clap (en cliquant sur les boutons « Nouveau » puis « Clap »). Que constate-t-on ?

· Recommencer en plaçant le micro à 1,50 m des mains. Que constate-t-on maintenant ? Interpréter ces observations.

· Reculer encore le micro A pour le placer à 2 m des mains ; faire un clap. Que constate-t-on ? Interpréter les observations effectuées.

3. La durée de balayage

· L'indication de la durée de balayage correspond à la durée de déplacement horizontal du spot sur une division (1 carreau) ; le réglage initial est 500 ms/div.
Quand on diminue la durée de balayage, le spot traverse l'écran de gauche à droite plus rapidement ; au contraire quand on l'augmente, le spot ralentit.

· Augmenter la durée de balayage à 1ms/div. Que constate-t-on sur l'écran ? Compter le nombre nh de divisions horizontales traversées par le spot avant que la tension ne soit plus nulle. En déduire la durée mise par le son pour parvenir au micro A.

· Faire une mesure plus précise en utilisant la loupe (dans la barre de menu principale) pour agrandir l'écran.

· On peut synchroniser l'oscilloscope pour que le spot démarre à gauche de l'écran seulement quand le micro A reçoit le son : pour cela, cliquer sur « Voie A » dans la zone « Synchronisation » en haut à droite de l'oscilloscope. Faire un nouveau « Clap » dans ces conditions. Observer l'écran et interpréter les observations effectuées.

· Diminuer la durée de balayage jusqu'à la valeur 
50 µs/div. Interpréter les modifications sur l'écran. Combien de temps dure le clap ? 

· Refaire la mesure avec la durée de balayage 
20 µs/div. La modification du réglage du balayage modifie-t-elle la durée du clap ?

4. Les deux voies de l'oscilloscope

· Replacer le micro A devant le micro B à 1 m des mains.

· Reprendre les réglages initiaux de l'oscilloscope (sensibilité 0,1 V/div et balayage 500 µs/div). Faire un « Clap ».

· Enclencher la voie B (bouton YB) : on visualise maintenant la tension aux bornes du micro B. 

· Enclencher le mode bicourbe (bouton DUAL) : les deux tensions sont visualisées ensemble. Utiliser successivement les décalages verticaux de chaque voie de manière à placer la trace de la voie A une division au-dessus du milieu de l'écran, et celle de la voie B une division en dessous.

· En cliquant sur le « 0 » dans le coin en bas à droite du cadre de chaque voie, on ramène les traces au milieu de l'écran .
Combien de temps le son met-il pour aller d'un micro à l'autre ?

· Refaire un essai en synchronisant l'oscilloscope sur le clap. La durée de propagation du son entre les deux micros a-t-elle changé ?

5. Le milieu de propagation

· Placer le micro A à la position x = 1 m et le micro B à la position x = 1,50 m ; conserver les réglages initiaux de l'oscilloscope (sensibilité 0,1 V/div et balayage 500 µs/div ; mode DUAL et « Synchronisation- Clap »). 

· Faire un enregistrement.

· Ouvrir d'un clic la fenêtre du milieu de propagation.
Augmenter la température de l'air (40°C par exemple) ; refaire l'enregistrement. Observer et interpréter les modifications de l'oscillogramme.

· Choisir un autre gaz (dioxygène pur par exemple) ; refaire l'enregistrement. Observer et interpréter les modifications de l'oscillogramme.